人工智能技術(shù)在湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)運用的研究分析

朱強 王愷鈿 梁佳睿 李江 趙旅城

摘要：人工智能具有解放人類的一部分煩瑣的腦力和體力勞動，使人類有更多的精力投入到更新更好的智慧創(chuàng)造之中。通過在人工智能技術(shù)的實踐創(chuàng)新，結(jié)合湘西地區(qū)特色農(nóng)業(yè)，形成湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)高效化、機械化、智能化，并與電子商務(wù)相結(jié)合，使湘西農(nóng)業(yè)得到一體化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能;農(nóng)業(yè)運用;實踐創(chuàng)新;湘西地區(qū)

中圖分類號：S-1文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190615006

1國內(nèi)外前景

美國英特爾公司建立起世界上第一個無線葡萄園，在無線葡萄園中各個地方分布傳感器，實現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)。2004年，日本將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)列入政府計劃。在U-Japan計劃中，就是實現(xiàn)建立一個無處不在的網(wǎng)絡(luò)社會，在其中就包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。我國是一個擁有十幾億人口的超級大國，而農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，所以農(nóng)業(yè)的發(fā)展是整個華夏兒女成長和開拓未來的奠基石。在中國徐州，建立了徐州智能農(nóng)業(yè)聯(lián)盟。聯(lián)盟以組織化、規(guī)范化、協(xié)同化的方式，將徐州市農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、服務(wù)、研發(fā)、人才培養(yǎng)和相關(guān)支持農(nóng)業(yè)單位資源，這樣的方式更好構(gòu)建徐州的農(nóng)業(yè)市情，做到組織化、專業(yè)化、社會化的體系。對于徐州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改變徐州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)速率、質(zhì)量，提高動植物的管理，將會起到很大的促進作用。

2前期實施基礎(chǔ)

根據(jù)現(xiàn)有人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，通過文獻資料，網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，問卷調(diào)查等方式了解到湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)種植地地貌地形，農(nóng)作物種植特色以及現(xiàn)階段湘西地區(qū)農(nóng)作物種植，農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題。以湘西地區(qū)為實行地區(qū)，通過采用人工智能技術(shù)解決湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的問題，并在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中在人工智能技術(shù)運用上開辟新的創(chuàng)新型技術(shù)，以及實現(xiàn)形成人工智能與湘西地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展標準一體化。

3人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際措施

3.1生產(chǎn)前

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前地形探測方面，智能探測技術(shù)與規(guī)劃技術(shù)使用無人機技術(shù)探測地形地貌，減少人員使用量，縮短人員因在探測地形時所花時間，對地形地貌實現(xiàn)精確探測并對農(nóng)作物種植區(qū)域面積準確判斷，以及為農(nóng)作物種植分布提供精確數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前質(zhì)量初評估方面，智能種子品鑒技術(shù)與智能土壤分析技術(shù)的結(jié)合使用，提高農(nóng)作物產(chǎn)量以及質(zhì)量的優(yōu)化，對于農(nóng)作物種植區(qū)域進行土壤分析，收集精準數(shù)據(jù)，設(shè)計可行性農(nóng)作物種植方案，充分利用土壤資源。為實現(xiàn)農(nóng)作物質(zhì)量化，高產(chǎn)量化打下初步基礎(chǔ)。

3.2生產(chǎn)中

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中湘西農(nóng)作物種植地區(qū)自然災(zāi)害預(yù)防方面，智能預(yù)防技術(shù)，通過與天氣預(yù)報、季節(jié)性自然災(zāi)害預(yù)防相結(jié)合，增加對自然災(zāi)害信息方面以及預(yù)防技術(shù)方面的認識。對自然災(zāi)害及時預(yù)防，減少農(nóng)作物被損壞率。采用智能管理操作系統(tǒng)，減少人員的人工操作。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中勞動力管理方面，智能監(jiān)控技術(shù)、智能操作 技術(shù)、智能管理技術(shù)的使用，減少了人員的參與量，縮短了人員因時刻關(guān)注農(nóng)作物生長的時間，智能監(jiān)控技術(shù)提供實時監(jiān)控，也為研究農(nóng)作物生長及特點提供準確數(shù)據(jù)。

3.3生產(chǎn)后

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后對農(nóng)作物實行質(zhì)量再評估方面。檢測手段落后，檢測能力弱。土壤檢測方面，只能控制5大類農(nóng)作物40種種子4項基本指標和10種肥料中的4項常規(guī)指標，遠滿足不了農(nóng)產(chǎn)品安全檢測和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展需要。智能質(zhì)量測評系統(tǒng)的運用，減少了人工的參與量，減少了物力以及財政輸出，加強了質(zhì)量評估效果，為農(nóng)作物質(zhì)量測評提供精確數(shù)據(jù)，增加各方面測評數(shù)量以及指標。實現(xiàn)湘西地區(qū)農(nóng)作物質(zhì)量化，高效化的農(nóng)業(yè)發(fā)展，緩解財政輸出問題，增加實驗性檢測數(shù)據(jù)真實性，通過質(zhì)量評估，增加湘西地區(qū)農(nóng)作物質(zhì)量問題，并且增大了湘西地區(qū)農(nóng)作物質(zhì)量方面的品牌影響力。

4研究意義

本項目的特色在于為湘西地區(qū)的特色經(jīng)濟農(nóng)作物與人工智能技術(shù)運用相結(jié)合，對本地區(qū)針對性的有規(guī)劃性的設(shè)計。湘西地區(qū)的丘陵和平原河流交錯，溶溝多而密布等獨特地貌決定了其人文地理，人工探測地形和具體環(huán)境數(shù)據(jù)收集不便，以及人工對農(nóng)作物種植地規(guī)劃的不便。對應(yīng)用人工智能進行智能探測收集分析數(shù)據(jù)解決其問題和應(yīng)用人工智能技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)作物在種植地上的規(guī)律種植以及種植規(guī)模。項目的設(shè)計與研究更將農(nóng)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、科技一體化，機器化，商務(wù)化，對湘西地區(qū)特色經(jīng)濟農(nóng)業(yè)存在的問題有，種植戶之間惡劣競爭，對信息的認識具有落后性，不正確性，和盲從性等問題，銷售沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈，銷售競爭能力弱問題，勞動力缺少，自不同的地區(qū)具有不同地形，人文特點，和相適應(yīng)的特色經(jīng)濟作物，項目的設(shè)計及研究方向在全國乃至全世界都既具有代表性，其最終直接產(chǎn)生價值的方案具有極佳的移植性和參考性，本項目具有指導(dǎo)意義。

5擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案5.1系統(tǒng)科學(xué)方法

20世紀，系統(tǒng)論、控制論、信息論等橫向科學(xué)的迅猛發(fā)展，為發(fā)展綜合思維方式提供了有力的手段，使科學(xué)研究方法不斷地完善。而以系統(tǒng)論方法、控制論方法和信息論方法為代表的系統(tǒng)科學(xué)方法，又為人類的科學(xué)認識提供了強有力的主觀手段。不僅突破了傳統(tǒng)方法的局限性，而且深刻地改變了科學(xué)方法論的體系。這些新的方法，既可以作為經(jīng)驗方法，作為獲得感性材料的方法來使用，也可以作為理論方法，作為分析感性材料上升到理性認識的方法來使用，而且作為后者的作用比前者更加明顯。適用于科學(xué)認識的各個階段，因此，稱其為系統(tǒng)科學(xué)方法。

5.2調(diào)查法

有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究無人機在湘西地區(qū)的使用現(xiàn)狀通過談話、問卷、個案研究、測驗等科學(xué)方式，對無人機的湘西市場發(fā)展和未來需要進行有計劃的、周密的和系統(tǒng)的了解，并對調(diào)查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納，從而我們本次研究提供有效的依據(jù)和資料。

5.3文獻調(diào)查法

通過調(diào)查文獻來獲得國內(nèi)外相關(guān)的最新資料，從而全面地、正確地了解掌握人們所需要研究的問題。能了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀，幫助確定研究課題。能形成關(guān)于研究對象的一般印象，有助于觀察和訪問。能得到現(xiàn)實資料的比較資料。有助于了解事物的全貌。

5.4統(tǒng)計處理和模糊數(shù)學(xué)分析方法

撇開研究對象的其他一切特性的情況下，用數(shù)學(xué)工具對一些市場參數(shù)和實驗數(shù)據(jù)進行一系列量的處理，從而作出正確的說明和判斷，得到以數(shù)字形式表述的成果。以便更準確地認識研究對象的本質(zhì)特性。

技術(shù)路線：統(tǒng)計市面上已經(jīng)廣泛使用的人工智能相關(guān)技術(shù)。收集人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域前沿技術(shù)，進行分析。分析湘西農(nóng)業(yè)種植地區(qū)的技術(shù)需求，尋求技術(shù)解決方案。結(jié)合收集到技術(shù)進行模塊化分析整合，對于現(xiàn)有的人工智能技術(shù)進行創(chuàng)新和設(shè)計。制定出實用型和創(chuàng)新型、電子商務(wù)一體化的人工智能技術(shù)運用方案。制定出與湘西地區(qū)特色農(nóng)業(yè)相結(jié)合的人工智能技術(shù)運用方案。同張家界市在人工智能領(lǐng)域方面有所成就的企業(yè)或者團隊進行聯(lián)絡(luò)，合作。

6可行性分析

通過對湘西地區(qū)近10a農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，農(nóng)業(yè)發(fā)展方面主要存在基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理，經(jīng)濟發(fā)展缺乏勞動力，農(nóng)作物缺乏品牌競爭力等問題。自然災(zāi)害方面，湘西地區(qū)洪水災(zāi)害對農(nóng)作物生長以及經(jīng)濟發(fā)展影響較大。湘西地區(qū)地形方面，湘西州域總面積15，486km2。其中山地山原12，628.7km2，約占州域總面積81.5%;丘陵1，599.6km2，占10.3%;平原635.2km2，占4.1%;水域247.2km2，占15.9%;其它面積379.4km2，占2.5%，地形較為復(fù)雜。通過設(shè)計智能農(nóng)業(yè)管理技術(shù)方案，主要應(yīng)用于從業(yè)湘西地區(qū)農(nóng)作物種植的工作者。通過人工智能技術(shù)與湘西地區(qū)特色農(nóng)作物相結(jié)合，加快湘西地區(qū)特色農(nóng)作物的發(fā)展，加大特色農(nóng)作物的品牌影響力，實現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)管理可行性發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：朱強（1983- ），男，本科，講師，研究方向：軟件領(lǐng)域工程。